卡托普利对动脉粥样硬化家兔血管内皮功能的保护作用及其机制

2012-01-16 06:28徐文娟冯梅刘丽华鲁长武熊燕1
中国药理学与毒理学杂志 2012年6期
关键词:卡托普利内源性家兔

徐文娟,冯梅,刘丽华,鲁长武,熊燕1,

(1.广州医学院蛇毒研究所药理学教研室,广东广州510182;2.中南大学药学院药理学教研室,湖南长沙410078)

卡托普利对动脉粥样硬化家兔血管内皮功能的保护作用及其机制

徐文娟1,2*,冯梅1,2*,刘丽华2,鲁长武2,熊燕1,2

(1.广州医学院蛇毒研究所药理学教研室,广东广州510182;2.中南大学药学院药理学教研室,湖南长沙410078)

目的探讨卡托普利对动脉粥样硬化(AS)家兔血管内皮功能和形态的保护作用及其机制。方法采用高脂、高胆固醇饲料饲养家兔制备AS模型的同时口服给予卡托普利8 mg·kg-1,每天1次,连续12周;HE染色观察血管组织形态,检测血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL);高效液相色谱测定血清非对称性二甲基精氨酸(ADMA)浓度;用重组编码人类二甲基精氨酸-二甲胺水解酶2(hDDAH2)基因的腺病毒感染AS家兔离体胸主动脉环2 h,检测对乙酰胆碱累积浓度诱导的最大舒张反应(Emax)、半数有效量(EC50)及DDAH活性。结果与正常组比较,高脂模型家兔胸主动脉内膜和中膜增厚,血清TC,TG和LDL水平升高;血清ADMA浓度升高至(2.24±0.28)μmol·L-1(P<0.01);血管壁DDAH活性降至(0.048±0.007)U·g-1蛋白(P<0.01);Emax降低至(56±8)%(P<0.01),EC50升高至(158±52)nmol·L-1(P<0.01)。与AS模型组比较,卡托普利治疗组血管内膜增厚减轻,血脂无明显降低,血清ADMA浓度显著降低至(1.37±0.23)μmol·L-1(P<0.01),血管DDAH活性增加至(0.084±0.013)U·g-1蛋白(P<0.01),内皮依赖性血管舒张功能改善,Emax增加至(88±4)%(P<0.01),EC50降低至(90±35)nmol·L-1(P<0.01)。AS模型血管转染DDAH2基因后,血管Emax回升至(88±4)%,EC50降低至(98±42)nmol·L-1,DDAH活性升高至(0.112±0.017)U·g-1蛋白,与卡托普利治疗组相似。结论卡托普利对AS家兔血管形态和内皮功能具有明显保护作用,其机制可能与增加血管DDAH活性,降低内源性ADMA浓度有关。

动脉粥样硬化;内皮功能不全;卡托普利;非对称性二甲基精氨酸;二甲基精氨酸二甲胺水解酶

动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)是许多心血管疾病的共同病理基础,血管内皮功能不全在AS的发生发展中起重要作用。一氧化氮(nitric oxide,NO)介导的内皮依赖性血管舒张反应降低或消失是血管内皮功能不全的主要特征;这种血管反应性变化早于AS性斑块形成之前,被认为是AS的早期标志;对人群的前瞻性研究表明,内皮功能不全还是心血管事件的独立预测因子[1]。

血管内皮细胞合成、分泌的NO是一种强大的血管舒张因子,由其前体L-精氨酸在内皮型一氧化氮合酶(endothelialnitricoxidesynthase,eNOS)催化下转化而来;除介导内皮依赖性血管舒张和调节血管张力以外,NO还可抑制白细胞黏附、血小板聚集和血管平滑肌增殖等AS形成的关键环节,是一种重要的抗AS分子。机体存在着一种调节NO合成的内源性机制,L-精氨酸的同系物非对称性二甲基精氨酸(asymmetric dimethylarginine,ADMA)能与L-精氨酸竞争NOS,减少NO生成;因此,ADMA被确认是NOS的内源性抑制物[2]。ADMA除少部分经肾原形排泄外,90%以上由广泛分布于各组织和细胞中的二甲基精氨酸-二甲胺水解酶(dimethylarginine dimethylaminohydrolase,DDAH)代谢为胍氨酸和二甲胺[3]。已知DDAH分为DDAH1和DDAH2亚型,其中DDAH2主要分布于表达eNOS的组织。因此,DDAH2是决定血管内皮细胞中内源性ADMA浓度的重要调节因子。大量研究表明,ADMA是内皮功能不全的独立风险因子,已成为AS新的标志物[3-6]。因此,寻找对抗ADMA所致血管内皮功能损伤的有效药物对于临床防治AS性心血管疾病具有重要意义。

血管紧张素转换酶抑制剂(angiotensin converting enzyme inhibitors,ACEI)是目前临床上治疗多种心血管疾病的一类重要药物。卡托普利(captopril)是一个含巯基的ACEI。国内外的研究表明,卡托普利不仅能阻断肾素-血管紧张素系统激活,还具有改善内皮依赖性血管舒张功能的心血管保护效应[7-10]。但卡托普利的心血管保护作用是否与DDAH和ADMA有关还不完全清楚。因此,本研究采用高脂、高胆固醇饲养致AS家兔模型,探讨卡托普利对血管形态和内皮功能的保护作用及其机制,并采用DDAH2基因过表达以针对性地降低血管内皮细胞中ADMA含量作为阳性对照,比较卡托普利治疗组与体外转染DDAH2基因治疗对AS家兔血管环DDAH活性抑制以及内皮依赖性舒张功能损害的治疗效果,以阐明ACEI保护血管内皮功能的可能机制。

1 材料与方法

1.1 药品和试剂

苯肾上腺素、乙酰胆碱、ADMA、安替比林及二乙酰单肟购自Sigma公司(St Louis,MO,USA),卡托普利由湖南湘雅制药有限公司惠赠,其余试剂均为国产分析纯;血清总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglycerides,TG)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL)、高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)测试盒均为浙江东瓯生物工程有限公司产品,考马斯亮蓝蛋白测定试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

1.2 动物、动脉粥样硬化模型的制备及分组

成年雄性家兔15只,1.5±0.2 kg,由中南大学动物学部提供,合格证号:SCXK(湘)2009-0004。经1周适应性喂养后,随机分为正常对照组、模型组和卡托普利组,每组5只;正常对照组饲普通饲料,高脂模型组饲高脂饲料(含1%胆固醇、5%猪油和10%蛋黄粉),卡托普利组每天饲含卡托普利8 mg·kg-1的高脂混合饲料连续12周。所有家兔分笼饲养,自由摄食和饮水,并维持室温在20~25℃。

1.3 标本采集

家兔模型饲养结束后,采用3%戊巴比妥钠(40 mg·kg-1,ip)麻醉并行颈动脉插管取血,离心分离血清,保存于-70℃用于测定血脂和血清ADMA含量。取血后立即开胸,摘取胸主动脉置于预冷的(4℃)Krebs-Henseleit(K-H)缓冲液(mmol·L-1:NaCl 118.3,KCl 4.7,CaCl22.5,MgSO41.2,KH2PO41.2,NaHCO325.0,葡萄糖11.0)中,并充以95%O2和5%CO2的混合气体;小心剔除血管周围结缔组织及脂肪组织,避免损伤血管内皮;取靠近主动脉弓部的血管段进行病理形态学检查;其中一段血管条剪成3~4 mm长血管环,用于血管舒张功能的检测、体外基因转染以及DDAH活性测定。

1.4 病理形态检查

取靠近升主动脉根部1 cm 血管段连同主动脉弓纵行切开,先肉眼观察动脉内壁是否光滑,有无动脉粥样硬化斑块。然后用10%甲醛溶液浸泡固定血管段,常规乙醇脱水、石蜡包埋,制成6 μm厚切片、HE染色,光镜下观察动脉内膜及中膜的形态变化;造模成功的形态学标志是肉眼观动脉壁有淡黄色斑点沉淀,表面凹凸不平,光镜下有内膜增厚、中膜平滑肌细胞增生。

1.5 血脂测定

参照试剂盒提供的方法,分别采用胆固醇氧化酶-过氧化物酶-4-氨基安替比林-酚法(CHOD-PAP法)、甘油磷酸氧化酶-过氧化物酶-4-氨基安替比林-酚法(GPO-PAP法)、聚乙烯硫酸沉淀法(PVS法)和磷钨酸镁沉淀法(PTA-Mg2+)检测TC,TG,LDL和HDL水平。

1.6 血清ADMA含量检测

按照我室已建立的高效液相色谱检测血清ADMA浓度的方法[9],取血清1 ml,加入5-磺基水杨酸沉淀蛋白,离心后取10 μl血清样本或标准品加入100 μl衍生试剂(邻苯二甲醛与硼酸缓冲液及β-巯基乙醇的混合物),混匀,室温下反应3 min后进样,然后用线性梯度洗脱的方式将样品从分析柱中洗脱。流动相为4%乙腈和0.4%三氟乙酸;流速为0.2 ml·min-1。经过柱处理后,用MS-2010质谱仪对样品及内标ADMA进行测定(ADMA的质荷比为203,氮气流速为4.0 L·min-1)。

1.7 AS模型血管转染编码人类DDAH2基因

采用本室[11]构建的编码人类DDAH2基因的重组腺病毒Ad5CMVh DDAH2和对照腺病毒——编码β-半乳糖苷酶(β-galactosidase,β-Gal)基因的重组腺病毒Ad5CMVβ-Gal(1.5×1013L-1)悬液在37℃下孵育AS家兔胸主动脉环2 h,用PBS清洗后换成含10%小牛血清的DMEM培养基在恒温37℃的器官浴槽中继续孵育24 h,并持续充以95%O2,5%CO2;孵育结束后血管环用于血管内皮依赖性舒张功能和DDAH活性测定。

1.8 血管环内皮依赖性舒张功能的检测

按照我室已建立的离体血管环检测内皮依赖性舒张的方法[10],取1.3中各组的家兔胸主动脉环和1.7中转染腺病毒的模型组胸主动脉环,固定于盛有5 ml K-H缓冲液的器官浴槽中,并连接张力换能器;用MS-302生物信号记录分析系统描记张力变化;浴槽恒温37℃并持续充以95%O2和5%CO2的混合气,每隔15 min更换槽中K-H液。实验时血管环加静息张力6 g,平衡90 min;先用KCl 60 mmol·L-1使血管环平滑肌去极化,重复此过程至血管环收缩达坪值;冲洗后平衡血管环30 min,用苯肾上腺素0.1 μmol·L-1预收缩血管,待张力上升并稳定后,加入0.03~3 μmol·L-1累积浓度的乙酰胆碱舒张血管,用等长张力记录法测定和计算各组血管环对乙酰胆碱诱导的最大舒张反应(Emax)和半数有效量(EC50)。同时比较卡托普利治疗和体外转染DDAH2基因的AS血管环内皮依赖性舒张功能。

1.9 血管DDAH活性的测定

按照本室已建立的DDAH活性测定方法来检测各组血管环DDAH活性[12]。将胸主动脉置试管中剪碎,加入冰的磷酸缓冲液(0.1 mol·L-1,pH 6.5)制成5%组织匀浆,4℃下1500×g离心30 min,取50 μl上清与ADMA 1 mmol·L-1反应,并与二乙酰单肟和安替比林共孵育100 min;采用UV755B分光光度计读取466 nm处吸光度值,计算L-胍氨酸的生成量;未加ADMA的反应体系作为阴性对照,并从所测得的数据中减去每个样品的阴性对照值以得出DDAH活性的实际数值;DDAH的酶活性单位定义为37℃下每分钟催化形成1 μmol·L-1L-胍氨酸所需DDAH量,U·g-1蛋白表示;组织匀浆中的蛋白含量采用考马斯亮蓝试剂盒方法测定。

1.10 实验数据用±s表示,组间差异比较用方差分析和Newman-Keuls检验,以P<0.05认为有显著性差异。

2 结果

2.1 卡托普利治疗对高脂饲养家兔血管壁病理形态的影响

肉眼观察正常对照家兔胸主动脉管壁呈红色,内膜光滑;而高脂、高胆固醇饲养致AS家兔胸主动脉管壁为白色或黄色,管径增粗,内膜凹凸不平,有黄色脂样物向管腔突出;卡托普利治疗家兔胸主动脉内膜脂纹减少。光镜下可见正常对照组血管壁各层无明显改变(图1A);而AS组管腔不规则,可见内膜和中膜平滑肌细胞增生(图1B);卡托普利治疗组血管虽然可见中膜平滑肌细胞增生,但内膜增厚不明显,较AS组病变明显减轻(图1C)。

2.2 卡托普利治疗对高脂饲养家兔血脂和血清ADMA水平的影响

如表1所示,与正常对照组相比,AS模型组血清TC,TG和LDL水平和ADMA浓度均明显升高,而血清HDL含量则明显降低(P<0.01);卡托普利治疗对高血脂水平无改善作用,但可显著降低ADMA含量,并接近正常对照组水平。

Fig.1 Effect of captopril(Cap)on vascular pathological morphology of rabbits fed high-fat diet(HE×40).Control rabbits(A)were received a standard chow,and atherosclerostic(AS)rabbits(B)were fed a high fat diet,Cap treated group(C)was fed a high-fat diet plus Cap 8 mg·kg-1,once daily,for 12 weeks.

Tab.1 Effect of Cap on serum lipids and asymmetric dimethylarginine(ADMA)levels in AS rabbits

2.3 卡托普利治疗对高脂饲养家兔血管组织DDAH活性的影响

如表2所示,高脂饲养兔胸主动脉组织中DDAH活性明显低于正常对照组(P<0.01);经卡托普利治疗12周后可显著减轻高脂饲养兔血管组织DDAH活性的抑制(P<0.01)。

Tab.2 Effect of captopril on dimethylarginine dimethylaminohydrolase(DDAH)activity in AS rabbits

2.4 卡托普利治疗对高脂饲养家兔血管内皮依赖性舒张功能的影响

与正常对照组比较,高脂饲养兔离体胸主动脉环对乙酰胆碱诱导的内皮依赖性血管舒张反应明显降低(图2);正常对照组Emax和EC50分别为(94±4)%和(86±33)nmol·L-1,AS模型组Emax显著降低为(56±8)%(P<0.01),EC50显著升高为(158±52)nmol·L-1(P<0.01),提示血管内皮功能损害。经卡托普利治疗12周后,Emax增加到(88±4)%,EC50降低至(90±35)nmol·L-1(P<0.01),说明卡托普利能明显改善高脂饲养兔血管内皮依赖性舒张功能。

Fig.2 Effect of captopril on impaired endotheliumdependent relaxation of aortic rings from AS rabbits.See Fig.1 for the treatment.±s,n=5.*P<0.05,**P<0.01,compared with normal control group;##P<0.01,compared with AS model group.

2.5 体外转基因对高脂饲养家兔血管内皮功能损害和DDAH2活性抑制的影响

用滴度为1.5×1013L-1的重组腺病毒Ad5CMVhDDAH2感染高脂饲养家兔血管环,结果发现,体外转染DDAH2基因可逆转高脂血症对内皮依赖性血管舒张功能的抑制,使Emax回升至(88±4)%、EC50降低至(98±42)nmol·L-1,并接近正常对照组水平;而用相同滴度的重组腺病毒Ad5CMVβ-gal孵育高脂饲养兔血管环,却不能改善其内皮依赖性舒张功能的损害(图3和表3)。

Fig.3 Effect of ex vivo DDAH2 gene transfection on impaired endothelium-dependent relaxation of aortic rings from AS rabbits.The thoracic aortic rings from AS rabbits were incubated with PBS(untransfection),1.5×1013L-1of Ad5CMVhDDAH2(DDAH2-transfection)and control adenovirus Ad5CMVβ-gal(β-Galtransfection)at 37℃for 2 h,respectively,and then incubated with DMEM containing 10%newborn bovine serum for 24 h.±s,n=5.**P<0.01,compared with untransfecion group.

Tab.3 Effect of ex vivo DDAH2 gene transfection on Emax and EC50values for acetylcholine-induced relaxation of isolated aortic rings from AS rabbits

体外转染DDAH2基因明显增加高脂饲养家兔血管环组织DDAH活性,从未转染组的(0.045±0.008)U·g-1蛋白升高至(0.112±0.017)U·g-1蛋白(P<0.01);而转染β-Gal基因对血管组织DDAH活性〔(0.046±0.006)U·g-1蛋白〕无明显影响。以上结果表明,体外转染DDAH2基因对高脂饲养家兔血管内皮依赖性舒张功能和DDAH活性的影响与卡托普利长期治疗作用相似,其改善程度亦与卡托普利治疗效果相当。

3 讨论

本研究采用高脂、高胆固醇饲养家兔12周,经血管病理形态检测发现,血管腔内有脂质条纹沉积、血管平滑肌增生;血脂检测显示,血清TC,TG和低密度脂蛋白水平均升高,HDL水平减低;这些结果表明,高脂、高胆固醇饲养12周制备AS家兔模型成功。离体血管环内皮功能检测显示,AS家兔胸主动脉环对乙酰胆碱诱导的内皮依赖性舒张反应明显降低,表明血管内皮功能损害。该结果与国内外学者在多种AS动物模型上获得的类似实验结果一致[7,13-14];由此可见血管内皮功能不全是促进AS形成的重要因素。

本文作者和国内外学者以前研究表明,高脂、高胆固醇饲养兔血清内源性ADMA明显升高,并与内皮依赖性舒张功能障碍密切相关[3,6,15];此外,还在动物模型和临床患者发现,易致AS的一些危险因素如氧化型低密度脂蛋白、同型半胱氨酸也能导致ADMA水平升高并产生相似的内皮依赖性血管舒张功能损害[9,16]。本研究再次证明,实验性AS家兔血中内源性ADMA水平较正常对照组显著增高,并伴有离体胸主动脉内皮依赖性血管舒张反应的明显降低。这些研究表明,内源性NOS抑制物ADMA蓄积是AS时内皮功能不全的重要机制。

内源性ADMA主要被广泛存在于组织细胞中的DDAH代谢消除。因此,血管DDAH活性是决定内皮细胞ADMA浓度的关键因素[3]。本研究发现,高脂饲养致AS家兔血管组织DDAH活性较正常对照组明显降低,并伴有内源性ADMA水平升高。本文作者和其他学者曾研究发现,用AS危险因子如氧化型低密度脂蛋白或同型半胱氨酸直接注射动物,均可降低血管壁DDAH活性,并升高内源性ADMA水平[9,16];DDAH基因过表达不仅能降低载脂蛋白E缺陷小鼠血清ADMA浓度,减轻血管壁动脉粥样斑块形成[17];还能对抗氧化型低密度脂蛋白的主要成分溶血性磷脂酰胆碱对内皮细胞DDAH活性的抑制和NO合成的损害[18];这些研究都支持本研究结果,并证明DDAH活性降低是导致AS时内源性ADMA升高的重要原因。

由以上研究可知,寻找保护血管组织DDAH活性、降低内源性ADMA蓄积的药物,对防治血管内皮功能不全和AS形成具有重要意义。ACEI是目前临床上治疗包括AS在内的许多心血管疾病的常用药物,卡托普利是最早用于临床而且至今仍被广泛应用的ACEI。近年研究表明,ACEI或卡托普利抗AS作用可能不依赖肾素-血管紧张素系统[19],但有关ACEI或卡托普利抗AS的机制却不十分清楚。本研究率先提供了卡托普利抗高脂饲养致AS家兔血管形态和功能损害是通过保护血管壁DDAH活性、减少内源性ADMA蓄积所产生的,而不是通过影响血脂代谢所致的实验证据。此外本研究还发现,卡托普利治疗对高脂饲养兔血管内皮依赖性舒张功能的保护作用与体外转染DDAH2基因对AS家兔血管内皮依赖性舒张功能损害的逆转效果相当;表明卡托普利治疗与血管壁DDAH过表达均可增加内皮细胞合成、释放NO。血管内皮细胞合成释放的NO已被广泛认为是一种内源性抗AS分子,而内源性NOS抑制物ADMA升高则被认为是血管内皮功能不全以及AS形成的生物标志[3,5]。根据这些研究可以认为,卡托普利增加血管壁DDAH活性,从而减少内源性ADMA蓄积是其抗AS形成的重要机制。

虽然有关卡托普利保护高脂饲养家兔血管壁DDAH活性的进一步机制尚未明了,但知卡托普利是一个含巯基的ACEI,除了减少血管紧张素Ⅱ生成以外,还有强大的抗氧化作用。也有研究报道,DDAH的活性及表达均可被氧化应激调节[20]。Napoli等[21]应用含巯基的左芬普利治疗高血压患者,一方面明显减少体内氧化应激,另一方面也显著降低内源性ADMA浓度;而使用不含巯基的依那普利治疗则对ADMA水平无明显影响。根据这些研究结果可推测,卡托普利保护高脂饲养兔血管壁DDAH活性可能是由于其抗氧化作用所致。但其确切分子机制仍有待进一步研究证实。

总之,本研究发现,卡托普利可改善高脂血症致AS家兔血管形态和功能的损害,其机制可能是通过其抗氧化作用上调DDAH活性,降低内源性ADMA蓄积所致。本研究结果为阐明卡托普利抗AS机制提供了新的实验数据。

[1]Kitta Y,Obata JE,Nakamura T,Hirano M,Kodama Y,Fujioka D,et al.Persistent impairment of endothelial vasomotor function has a negative impact on outcome in patients with coronary artery disease[J].J Am Coll Cardiol,2009,53(4):323-330.

[2]Vallance P,Leone A,Calver A,Collier J,Moncada S.Endogenous dimethylarginine as an inhibitor of nitric oxide synthesis[J].J Cardiovasc Pharmacol,1992,20(Suppl 12):S60-S62.

[3]Miyazaki H,Matsuoka H,Cooke JP,Usui M,Ueda S,Okuda S,et al.Endogenous nitric oxide synthase inhibitor:a novel marker of atherosclerosis[J].Circulation,1999,99(9):1141-1146.

[4]Böger RH,Bode-Böger SM,Szuba A,Tsao PS,Chan JR,Tangphao O,et al.Asymmetric dimethylarginine(ADMA):a novel risk factor for endothelial dysfunction:its role in hypercholesterolemia[J].Circulation,1998,98(18):1842-1847.

[5]Böger RH.The emerging role of asymmetric dimethylarginine as a novel cardiovascular risk factor[J].Cardiovasc Res,2003,59(4):824-833.

[6]Antoniades C,Demosthenous M,Tousoulis D,Antonopoulos AS,Vlachopoulos C,Toutouza M,et al.Role of asymmetrical dimethylarginine in inflammation-induced endothelial dysfunction in human atherosclerosis[J].Hypertension,2011,58(1):93-98.

[7]Török J,Babál P,Matusková J,Lupták I,Klimes I,Simko F.Impaired endothelial function of thoracic aorta in hereditary hypertriglyceridemic rats[J].Ann N Y Acad Sci,2002,967:469-475.

[8]Fu YF,Xiong Y,Fu SH.Captopril restores endothelium-dependent relaxation of rat aortic rings after exposure to homocysteine[J].J Cardiovasc Pharmacol,2003,42(4):566-572.

[9]Fu YF,Xiong Y,Guo Z.A reduction of endogenous asymmetric dimethylarginine contributes to the effect of captopril on endothelial dysfunction induced by homocysteine in rats[J].Eur J Pharmacol,2005,508(1-3):167-175.

[10]Fu YF,Xiong Y,Deng HF,Fu SH.Protection of captopril against homocysteine and lysophosphatidyl-choline induced endothelium damage in isolated rat aorta[J].Chin J Pharmacol Toxicol(中国药理学与毒理学杂志),2003,17(3):179-183.

[11]Lu CW,Guo Z,Feng M,Wu ZZ,He ZM,Xiong Y.Ex vivo gene transferring of human dimethylarginine dimethylaminohydrolase-2 improved endothelial dysfunction in diabetic rat aortas and high glucose-treated endothelial cells[J].Atherosclerosis,2010,209(1):66-73.

[12]Yin QF,Fu SH,He P,Xiong Y.Dimethylarginine dimethylaminohydrolase inhibition and asymmetric dimethylarginine accumulation contribute to endothelial dysfunction in rats exposed to glycosylated protein:effects of aminoguanidine[J].Atherosclerosis,2007,190(1):53-61.

[13]Sun C,Wu MH,Yuan SY.Nonmuscle myosin lightchain kinase deficiency attenuates atherosclerosis in apolipoprotein E-deficient mice via reduced endothelial barrier dysfunction and monocyte migration[J].Circulation,2011,124(1):48-57.

[14]Capettini LS,Cortes SF,Silva JF,Alvarez-Leite JI,Lemos VS.Decreased production of neuronal NOS-derived hydrogen peroxide contributes to endothelial dysfunction in atherosclerosis[J].Br J Pharmacol,2011,164(6):1738-1748.

[15]Xiong Y,Li YJ,Yu XJ,Liu GZ,Li NS.Endogenous inhibitors of nitric oxide synthesis and lipid peroxidation in hyperlipidemic rabbits[J].Acta Pharmacol Sin,1996,17(2):149-152.

[16]Jiang JL,Li NS,Li YJ,Deng HW.Probucol preserves endothelial function by reduction of the endogenous nitric oxide synthase inhibitor level[J].Br J Pharmacol,2002,135(5):1175-1182.

[17]Jacobi J,Maas R,Cardounel AJ,Arend M,Pope AJ,Cordasic N,et al.Dimethylarginine dimethylaminohydrolase overexpression ameliorates atherosclerosis in apolipoprotein E-deficient mice by lowering asymmetric dimethylarginine[J].Am J Pathol,2010,176(5):2559-2570.

[18]Feng M,Liu L,Guo Z,Xiong Y.Gene transfer of dimethylarginine dimethylaminohydrolase-2 improves the impairments of DDAH/ADMA/NOS/NO pathway in endothelial cells induced by lysophosphatidylcholine[J].Eur J Pharmacol,2008,584(1):49-56.

[19]Fukuda D,Enomoto S,Nagai R,Sata M.Inhibition of renin-angiotensin system attenuates periadventitial inflammation and reduces atherosclerotic lesion formation[J].Biomed Pharmacother,2009,63(10):754-761.

[20]Sorrenti V,Mazza F,Campisi A,Vanella L,Li Volti G,Di Giacomo C.High glucose-mediated imbalance of nitric oxide synthase and dimethylarginine dimethylaminohydrolase expression in endothelial cells[J].Curr Neurovasc Res,2006,3(1):49-54.

[21]Napoli C,Sica V,de Nigris F,Pignalosa O,Condorelli M,Ignarro LJ,et al.Sulfhydryl angiotensin-converting enzyme inhibition induces sustained reduction of systemic oxidative stress and improves the nitric oxide pathway in patients with essential hypertension[J].Am Heart J,2004,148(1):e5.

Protective effect and mechanism of captopril against endothelial dysfunction of thoracic aortas from atherosclerotic rabbits

XU Wen-juan1,2*,FENG Mei1,2*,LIU Li-hua2,LU Chang-wu2,XIONG Yan1,2
(1.Department of Pharmacology,Research Institute of Snake Venom,Guangzhou Medical College,Guangzhou 510182,China;2.School of Pharmaceutical Sciences,Central South University,
Changsha410078,China)

OBJECTIVETo investigate the protective effects and mechanisms of captopril against vascular endothelial dysfunction and morphologic damage in atherosclerotic(AS)rabbits.METHODSThe rabbits were fed a high-cholesterol and high-fat diets to induce AS,and at the same time treated with captopril(po 8 mg·kg-1)once daily for 12 week.The morphologic changes of thoracic aortas were observed by HE staining.Serum levels of total cholesterol(TC),triglycerides(TG),low-density lipoprotein(LDL)and high-density lipoprotein(HDL)were determined.Serum levels of asymmetric dimethylarginine(ADMA)were assayed by high-pressure liquid chromatography.Recombinant human dimethylarginine dimethylaminohydrolase 2(DDAH2)gene adenoviruses(Ad5CMVhDDAH2)were ex vivo transferred to thoracic aortic rings from atherosclerotic rabbits for 2 h.Endothelium-dependent maximal relaxation of aortic ring response to accumulative concentrations of acetylcholine(Emax),concentration for 50%of maximal effect(EC50)and vascular DDAH activity were measured 24 h after transfection,respectively.RESULTSCompared with normal control group,the intima and media of thoracic aortas were thickened and serum lipid profiles including TC,TG and LDL were obviously increased in rabbits fed high-fat diet.Serum ADMA levels were increased to(2.24±0.28)μmol·L-1(P<0.01)and vascular DDAH activity was inhibited to(0.048±0.007)U·g-1protein(P<0.01);Emaxwas decreased to(56±8)%(P<0.01)and EC50was increased to(158±52)nmol·L-1(P<0.01).Treatment with captopril not only decreased vascular intima thickening and serum ADMA level to(1.37±0.23)μmol·L-1(P<0.01),but also increased vascular DDAH activity to(0.084±0.013)U·g-1protein(P<0.01),Emaxincreased to(88±4)%(P<0.01)and EC50decreased to(90±35)nmol·L-1(P<0.01)without influence on serum lipid profiles.The similar results of Emax(88±4)%,EC50(98±42)nmol·L-1and DDAH activity(0.112±0.017)U·g-1protein could also be observed when human DDAH2 gene was ex vivo transferred to isolated aortas from AS rabbits.CONCLUSIONCaptopril can protect against the injuries of vascular morphology and endothelial function in high-fat diet-induced AS rabbits,and the mechanisms may be involved in increase in DDAH activity and decrease in endogenous ADMA accumulation in vascular endothelium.

atherosclerosis;endothelial dysfunction;captopril;asymmetric dimethylarginine;dimethylarginine dimethylaminohydrolase

The project supported by National Natural Science Foundation of China(81170778);and National Natural Science Foundation of China(30873062)

XIONG Yan,E-mail:Xiongyan2001@yahoo.com

R972

A

1000-3002(2012)06-0816-07

10.3867/j.issn.1000-3002.2012.06.007

国家自然科学基金(81170778);国家自然科学基金(30873062)

徐文娟(1986-),女,硕士研究生;熊燕(1960-),女,教授,博士,博士生导师,主要从事心血管疾病和糖尿病心血管并发症研究。

熊燕,E-mail:xiongyan2001@yahoo.com

*共同第一作者

*Jiont-first authors

2012-02-01接受日期:2012-04-19)

(本文编辑:乔虹)

猜你喜欢
卡托普利内源性家兔
春季家兔管理四要点
临床采用卡托普利联合硝苯地平治疗原发性高血压的效果评估
卡托普利舌下含服与硝酸甘油静脉滴注治疗高血压急症的临床观察
卡托普利相关性胰岛素自身免疫综合征1例诊治报道
秋养家兔 配种要点需牢记
家兔“三催”增效饲养法
家兔疾病 如何检查
内源性NO介导的Stargazin亚硝基化修饰在脑缺血再灌注后突触可塑性中的作用及机制
病毒如何与人类共进化——内源性逆转录病毒的秘密
内源性空间线索有效性对视听觉整合的影响*